Die Stärke des Erdmagnetfeldes ändert sich alle zehn Jahre stark, da im Inneren des Planeten spezielle turbulente Wellen vorhanden sind, die seine Materie "aufrütteln", wenn sie die Grenze zum Erdmantel erreicht. Französische und dänische Geologen schreiben darüber in der Zeitschrift Nature Geoscience.
Laut heutigen Wissenschaftlern besteht der Kern unseres Planeten aus zwei Schichten - einem festen Metallkern in der Mitte und einer ihn umgebenden Schicht aus flüssigem Eisen und Nickel. Diese metallische "Flüssigkeit" steht nicht still, sondern bewegt sich ständig wie Wasser in einem kochenden Kessel. Diese Bewegung erzeugt ein Magnetfeld, das das Leben auf der Erde vor kosmischen Strahlen, Sonneneruptionen und anderen gefährlichen kosmischen Phänomenen schützt.
Heute weiß niemand, wie diese Bewegung abläuft, da es praktisch unmöglich ist, mit seismischen Instrumenten in den Erdkern zu schauen. Deshalb müssen Wissenschaftler seine Geheimnisse mithilfe mathematischer Modelle und Laborexperimente untersuchen, um die Bedingungen im Kern mithilfe von Supermächten zu reproduzieren Pressen und Ambosse.
Wissenschaftler entdeckten kürzlich, dass der Erdkern eine extrem heterogene Struktur aufweist, was sie zu dem Verdacht führte, dass sich nicht zwei, sondern drei Schichten darin befinden. Zwei weitere Gruppen von Geologen haben ungewöhnliche "Eisenblasen" entdeckt, die vom Kern zum Mantel aufsteigen, und auch Spuren der Existenz einer Art "Jetstreams" von Eisen darin gefunden.
Julien Obert vom Institut für Physik der Erde in Paris (Frankreich) und sein Kollege Christopher Finlay von der Technischen Universität Dänemark in Lyngby untersuchten ein weiteres merkwürdiges Merkmal des Erdkerns, das Ende des letzten Jahrhunderts entdeckt wurde.
Bis zu diesem Zeitpunkt glaubten Wissenschaftler, dass das Magnetfeld des Planeten in einem relativ langsamen Tempo schwächer oder stärker wird, was für unsere Instrumente kaum wahrnehmbar ist. 1978 änderte sich die Situation dramatisch, als die ersten genauen geomagnetischen Instrumente feststellten, dass die Rate dieser Änderungen um mehrere Größenordnungen zunahm. Nach ungefähr einem Jahr hörte dieser „Schub“auf und das Magnetfeld normalisierte sich wieder, aber etwas Ähnliches wurde im nächsten Jahrzehnt wiederholt.
Insgesamt haben Wissenschaftler im letzten halben Jahrhundert zehn solcher Ereignisse aufgezeichnet, deren Art sowie deren Auswirkungen auf die Feldstärke und die Polmigration unter Geologen immer noch umstritten sind.
Finlay und Aubert fanden eine Erklärung für ihr Aussehen, indem sie Daten untersuchten, die während der letzten drei geomagnetischen Schlepper in den Jahren 2007, 2011 und 2014 aufgezeichnet wurden, und die Ergebnisse ihrer jüngsten Versuche analysierten, zu erklären, wie die Erdpole invertiert sind.
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Dann schlugen Wissenschaftler vor, dass periodische vorübergehende oder dauerhafte Änderungen der Pole des Planeten mit der Existenz spezieller Schwingungen in ihm verbunden sind, den sogenannten "Dynamowellen". Sie bewegen sich vom Äquator zu den Polen und bauen in regelmäßigen Abständen die magnetische Struktur des Kerns wieder auf.
Ähnliches tritt, wie von Geophysikern festgestellt, zum Zeitpunkt des Auftretens von "geomagnetischen Rucken" auf. Sie manifestieren sich am stärksten in der Nähe des Äquators des Planeten, wo Zonen auftreten, in denen die Stärke des Magnetfelds besonders stark zunimmt oder abnimmt. Dies veranlasste sie zu der Annahme, dass solche Anomalien eine Art tiefe Wellen im Kern erzeugen könnten, die mit der Tatsache verbunden sind, dass sich die Erde um ihre Achse dreht.
Anhand dieser Idee erstellten die Wissenschaftler ein sehr detailliertes Computermodell ihrer Materie, mit dessen Hilfe sie berechneten, wie solche Schwingungen entstehen und sich bewegen würden. Um diese Berechnungen durchzuführen, benötigten Aubert und Finlay einen leistungsstarken Supercomputer und 4 Millionen Stunden Computerzeit, aber diese Kosten zahlten sich aus.
Es stellte sich heraus, dass geomagnetische Rucke in einem solchen System von selbst auftraten, da die Wellen, die in den zentralen Regionen des Kerns auftraten, sich allmählich verlangsamten und verstärkten, als sie sich seiner Grenze zum Mantel näherten. Als sie diese Zone erreichten, "rührten" diese Schwingungen in besonderer Weise seine Materie auf, was zu einer starken Zunahme oder Abnahme des Magnetfeldes führte.
Die Wissenschaftler hoffen, dass die Ergebnisse ihrer Berechnungen und ein Computermodell dazu beitragen werden, die Rolle geomagnetischer Rucke bei der Entwicklung des Erdmagnetfelds und bei der Umkehrung seiner Pole zu bestimmen.
